碳循环及其与气候相互作用的研究是准确评价和预报未来气候变化的关键。本项目目标是建成碳循环-气候耦合模式的研究平台,用于研究碳循环与气候相互作用。主要工作总结如下,物理气候模式FGOALS的改进得到了更好的全球能量收支平衡及模拟结果;在大气模式中增加了大气碳循环计算模块,实现了碳循环对气候的影响;基于改进了的海洋碳模式,分别使用扰动法、无机碳方法和生化方法估算出全球海洋人为碳存储量至1994年为105~112GtC;将陆地碳循环AVIM2与陆面模式CLM3的物理框架结合形成了新的AVIM2,离线模拟所得的NPP与MODIS资料相比较合理;最后完成了全球碳循环与物理气候模式的完全耦合,除了AVIM2外,还耦合了另一个陆地碳模式VEGAS2,构成了两套可相互参照的碳循环-气候耦合模式(FGOALS-C_A和FGOALS-C_V)。使用全耦合模式,完成了工业革命前(1850年)的全球稳态碳的积分,并开展了历史(1850-2005)及未来情景RCP4.5的模拟(2006-2100),得到了全球碳循环与气候在过去和未来的演变。本项目建成的研究平台为今后深入研究打下了良好的基础。
英文主题词carbon cycle, climate change, interaction, coupled model, atmospheric CO2